振动和波动的关系课件.ppt

1,振动和波动的关系：,机械波、电磁波、物质波,振动波动的成因,波动振动的传播,波动的种类：,2,一 机械波的形成,能传播机械振动的媒质（空气、水、钢铁等）,2 介质,作机械振动的物体（声带、乐器等）,1 波源,波是运动状态的传播，介质的质点并不随波传播.,3,二 横波与纵波,1 横波,4,特点：波传播方向上各点的振动方向与波传播方向垂直,2 纵波（又称疏密波）,例如：弹簧波、声波,5,纵波,特点：质点的振动方向与波传播方向一致,6,3 复杂波,（本章研究对象）,特点：波源及介质中各点均作简谐振动,特点：复杂波可分解为横波和纵波的合成,例如：地震波,7,三 波长 波的周期和频率 波速,O,y,A,波传播方向上相邻两振动状态完全相同的质点间的距离（一完整波的长度）.,1 波长,8,横波：相邻 波峰波峰 波谷 波谷,纵波：相邻 波疏波疏 波密波密,9,2 周期 T,波传过一波长所需的时间，或一完整波通过波线上某点所需的时间.,3 频率,单位时间内波向前传播的完整波的数目.（1 内向前传播了几个波长）,10,决定于介质的弹性（弹性模量）和惯性（密度）,波在介质中传播的速度,4 波速,11,四个物理量的联系,12,例1 在室温下，已知空气中的声速为340 ms-1，水中的声速 为1 450 ms-1，求频率为200 Hz和2 000 Hz 的声波在空气中和水中的波长各为多少？,13,在水中的波长,14,（1）若视空气为理想气体，试证声速 与压强 的关系为，与温度 的关系为.式中 为气体的摩尔热容之比，为密度，为摩尔气体常数，为摩尔质量.,例2 假如声波在空气中的传播过程可看作绝热过程.,（2）求 和 时，空气中的声速.（空气的，）,15,已知:绝热过程，证，,求，时的声速,16,又,由理想气体绝热方程 常量,取微分，得,17,时空气中声速,（2）,时声速,18,四 波线 波面 波前,振动相位相同的点组成的面称为波阵面,1 波射线（波线）,2 波阵面（波前）,波的传播方向,任一时刻 波源最初振动状态在各方向上传到的点的轨迹.波前是最前面的波阵面,19,性质,（3）各向同性介质中，波线垂直于波阵面.,（2）波阵面的推进即为波的传播.,（1）同一波阵面上各点振动状态相同.,20,分类（1）平面波,（2）球面波,END,